JPH0193681A

JPH0193681A - 電動弁

Info

Publication number: JPH0193681A
Application number: JP62250133A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yonekubo; 寛明米久保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1989-04-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は流体を電気的駆動手段を用いて制御する電動弁
に関するものである。

従来の技術従来この種の技術には第６図に示すようなものがあった
。（例えば特開昭５２−１０９２０号公報）弁框体１の中に開孔を有したボール２が設けられており
、樹脂のパツキン３．４でシールがされている。ボール
２には軸５が貫通して設けられており、軸封用０リング
６でシールされ、外部に設けた駆動部７により駆動され
る。軸５は下部に設けたプラグ８で下端が支持され、プ
ラグ８はパツキン９により弁ぺ体１にシールされて取り
付けられている。軸封用０リング６は保持筒１０に収納
されており、保持筒１０は弁框体１に０リング１１でシ
ールされ、プラグ１２で止められている。

駆動部７内には、電動機１３や歯車１４他が設けられて
いる。

ボール２に軸５が目通される構造は、流体の流れによっ
てボールが傾き駆動トルクが増したり動作が不能になる
ことを防止する目的でとられている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような構成では次のような欠点を有
していた。

（１）パツキン３．４はボール２に当接されているが、
曲面と曲面の当接であるため隙間が存在し、完全に流体
を止水することができなかった。例え初期的に非常に大
きな付勢力で当接させ、洩れをわずかなものに押えても
、使用に伴ないパツキン３．４とボール２間の隙間が増
大し、短期間の内に洩れが大きくなった。

（２）ボール２を用いた弁であるため、油体によってボ
ール２が傾くことによる不都合を解消するために、軸５
を貫通させた構造を取る必要があり、構造が複雑で加工
面も多いものであった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するものであり
、止水性と信頼性に優れた電動弁を提供することを目的
としている。

問題点を解決するための手段上記の問題点を解決するために本発明の電動弁は、弁框
体内と、開口部を有した平板状の固定弁体と、弁框体と
固定弁体間の隙間を埋めるシール手段と、固定弁体の回
転防止手段と、固定弁体の下流側に設けられこれに密着
当接する開口部を有した平板状の動弁体と、この動弁体
を弁框体に受圧方向に支持する支持部と、動弁体を駆動
する軸と電気的駆動手段とを備えて構成するものである
。

作　　　用本発明は上記した構成により、平板状の固定弁体と動弁
体が密着当接されることにより、平面どおしの当接であ
るため隙間がなく、かつ動弁体が支持部によって流体の
作用力の働く方向に支持された状態で軸にて駆動力が伝
えられるため、弁体が傾くことがなく、構造も簡単な電
動弁となっているものである。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図から第３図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。

流体の入口１５と出口１６を有した弁框体１７内には、
セラミック製の固定弁体１８とこの下流側に動弁体１９
が密着当接されて設けられている。

固定弁体１８は周囲がシール手段である０リング２０に
よりシールされて回転防止手段である廻り止め金具２１
を介しばね２２により付勢されて、動弁体１９に密着当
接されている。ばね２２は下部に設けられたプラグ２３
部より着脱できる。動弁体１９は樹脂製の滑り材である
２枚のバックアップシート２１を介して弁肛体１７に支
持され、動弁体１９が直接弁框体１７の内部構造部に当
接して摩擦力が増すことが緩和されている。そして動弁
体１９は軸２４により外部に設けた律動部２５により駆
動される。軸２４は固定弁体１８と動弁体１９の当接面
に直角方向に設けられ、軸心方向に自由度をもつととも
に、固定弁体１Ｂ、動弁体１９の受圧面積よりも断面積
が小さく設定されている、駆動部２５は、上蓋２６、下
蓋２７の内部に同期電動機であるシンクロナスモータ２
Ｂ、ギヤー２９、一方向クラッチ３０、カムを兼ねた伝
達軸３１、位置関係を検出する制御手段であるマイクロ
スイッチ３２等が設けられており、給電用のコード３３
が水封手段３４を介して引き込まれている。駆動部２５
は防雨型構造をとっており、外気とは通気孔３５を通じ
てのみ連通されている。

伝達軸３１は駆電軸２５と凹凸関係に嵌合されており、
伝達軸３１の外周部には手動ノ１ンドル３６が嵌合され
ている。駆動部２５は一方向にのみセラミック製の動弁
体１９を駆動するが、停電時等の万が−の場合を想定し
て、手動ハンドル３６でも動作をさせることができるよ
うに構成されている。通常、一方向クラッチ３０により
一方向に回転スるシンクロナスモータ２８の動力が伝達
されるが、逆方向に廻すとモーターとの力の伝達関係は
断たれるため、通常の回転方向と逆方向に廻すことによ
り手動で開閉が可能となる。

第２図に弁体部の詳細を示す。固定弁体１８と動弁体１
９は全く同一の形状をしており、扇状の開口部３７．３
８．３７’　、３Ｂ’　と溝部３９．３９’（図示せず
）を有している。当接面４０．４０′はラッピング加工
され、鏡面に仕上げられている。

このため、この固定弁体１８と動弁体１９は重ね合せる
と鏡面仕上げによるリンギング効果（吸着効果）により
外力を加えなくてもある程度密着される。固定弁体１８
の溝部３９′には、廻り止め金具２１の凸部４１が嵌合
しており、更に爪部４２．４２’　、４２’池が弁框体
１７の内部構造部に嵌合されている。

第３図はこの実施例の結線図である。開閉選択スイッチ
４３により、電源４４の給電される回路が切り替えられ
、マイクロスイッチ３２．３２′により、弁が開、ある
いは閉になった状態で自動的にシンクロナスモータ２８
に対する給電が停止されるように構成されている。

次にこの実施例の動作を説明する。第３図に示す状態は
弁の「閉」状態であり、この状態では固定弁体１Ｂと動
弁体１９がお互に開孔部３７．３８．３７’　３８’を
閉塞し合う状態となっており、流体の流れは完全に止め
られている。次に開閉選択スイッチ４３を「開」に切り
替えると、モータ２８に通電がなされ、動弁体１９が回
転し、開孔部３７．３８と３７’　、　３８’が完全に
連通される状態にまでなると、伝達軸３１のカム部でマ
イクロスイッチ３２がオフされ駆動は停止される。

万が−、動作中にシールテープや金属片等の異物噛みを
生じた場合は、セラミック製のはさみと同様な効果で異
物が切断される。切断できない程の大きな物がはさまっ
た場合は、シンクロナスモータ２８が駆動力の限界を越
えるため脱調して焼損をまぬがれる。また、セラミック
製の弁体を用いているため長期間使用しても、水質の悪
い状況下で使用されても劣化がない。更に、当接面４０
．４０′は鏡面仕上げされているためスケール等の異物
の付着かしにくいが、万が一付着しても開口部３７．３
８．３７’　、３８’　　の当接面４０．４０’部の端
面で削り落す作用が働き除去することができる。

このため長期間使用してもトルクの増加やロックがなく
信頼性に優れるとともに、シンクロナスモータ２８も小
型のもので済む。

また、この実施例では動弁体１９は同一方向に駆動され
るため制御的にも簡素化が図れるとともに、当接面４０
．４０′微少凹面に入り込んだラッピング時の砥粒や、
セラミックの微少破片が往復動時のように揺動しないた
め、摩耗が少なく一層長寿命化が図られている。特に電
動弁の場合、長期使用時や異常時を想定して電動機の能
力を選定する必要があるか、セラミック昇化を図ること
により能力の小さいものを選定でき、消費電力も少なく
て済む。また、電動化を図ることにより、特に大きな異
物が弁体にはさまった場合には駆動力に限りがありシン
クロナスモータ２８が脱調するため、過大な力がかかっ
てセラミック製の固定弁体１８や動弁体１９が欠けるこ
とが防止できている。また、固定弁体１８と動弁体１９
は平板どうしの当接であり、軸は当接面に直角に設けら
れているため、流れによって弁体が傾き止水性を損った
り、駆動トルクが増す従来のような欠点がない。

シール手段である０リング２０と固定弁体１８は、固定
弁体１８の圧力を受ける方向である流れ方向に自由度を
持って設けられているため、圧力を受けてバックアップ
シート２１′が変位したり、長期間の使用によって摩耗
して来て固定弁体１８が図において上方に変位しても、
隙間を生じて洩れが起こることがない。また、廻り止め
金具２１は固定弁体１８が動弁体ＩＧのｒｉ１転につら
れて回転することを防止するとともに、ばね２２のはね
受けを兼ねているため、部品点数が削減できると七もに
、直接はね２２の鋭利な端面がセラミック製の固定弁体
１８に当接し、セラミックが欠けることを防止している
。また、動弁体１９はバックアップシート２１′を介し
て弁框体１７の内部構造部に支持されているため、動弁
体１９が傾くことがなく、２枚のストッパー２１′によ
り滑りを良くしているため、駆動トルクが’？ｌ　ｊｕ
＆できている。輔２４は動弁体１９に略直角方向に設け
られ、かつ弁閉時の止水圧や弁開時の流動圧力差によっ
て生じる動弁体１９の変位は、軸心方向に生ずるため、
軸２４が傾くことがない。

この第１の実施例の効果としては、固定弁体１８とシー
ル手段である０リング２０は、受圧方向に自由度を持た
せて設けられているため、圧力を受けたり長期間使用に
よって固定弁体１３が変位しても、シール効果を損わず
に済む効果を宵している。また、回転防止手段である廻
り止め金具２１は、ばね２２の受けを兼ねているため、
部品点数の削減とセラミック製の固定弁体１８の保護が
図れるという効果を有している。更に、動弁体１９は滑
り材であるバックアップシート２１′を介して弁板体１
７内の支持部に動弁体１９を支持しているため、トルク
の低減とセラミック製の動弁体１９の保護が図れるとい
う効果を有している。

なお、軸２４は弁体の下流側に設けられているため、流
体の流動時、停止時とも上流側よりも低い圧力がかかり
、軸２４の０リングの耐久性向上も図られている。

第４図、第５図は本発明の第２の実施例を示すものであ
る。弁板体４５の内部には、セラミック製の固定弁体４
６と動弁体４７が設けられている。

固定弁体４６は周囲が０リング４Ｂによりシールされ、
廻り止め金具４９により廻り止めが図られ、ばね受け５
０により支持されたばね５１により動弁体４７に密着当
接されている。動弁体４７は、バックアップシート５２
．５３により支持されている。動弁体４７は軸５４を介
し、外部に設けたギャードモータ５５により駆動される
。軸５４は２個の０リング５６によりシールされている
。ギャードモータ５５のモータはシンクロナスモータで
あり、駆動軸５７にはカム５８が取り付けられていて、
弁の開、閉位置で開閉用の各々のマイクロスイッチ５７
．５８を切るように構成されている。ギャードモータ５
５の端板５９は、駆動部取付台６０に固定され、駆動部
取付台６０は弁板体４５に固定した取付台６１に固定さ
れている。固定弁体４６と動弁体４７は、第５図に示す
ように、扇状の開孔部６２．６３の他に段押し部８４．
６５を有している。この段押し部６４．６５は、特にこ
の実施例のように開、閉のみの用途に用い、閉成時のシ
ール性を維持しつつ接続面積を低減して、。

トルク低減を図る時に用いる方法である。

また、この段押し部６４．６５はラッピング面積の低減
になることもあり、２重に効果的である。

勿論、ギャードモータ５５に十分な駆動力がある場合は
、第２図に示すように段押しはなくてもよい。また、ギ
ャードモータ５５は、シンクロナスモータを用いている
が、周期電動機の一種であるステッピングモータでもよ
い。

この実施例においても、０リング４８と固定弁体４６の
受圧方向に自由度を持たせてシールする構造、廻り止め
金具４９が固定弁体４６の回転防止とばね受けを兼ねて
いる点、動弁体４７が滑り材であるストッパー５２．５
３を介して弁板体４５に支持されている点は、第１の実
施例と同一である。

発明の効果以上述べたように本発明の電動弁によれば次のような効
果が得られる。

（１）固定弁体と動弁体が開口を有した平板状に形成さ
れ、かつ両者を密着当接させる構造を取っているため、
隙間が生ぜず確実にシールができる。

（２）動弁体が開口部を有した平板状に形成され、かつ
弁板体に流体の受圧方向に支持されているため、傾き防
止構造をとらなくても軸が傾（ことがなくトルクの増大
が防止できる。

（３）動弁体が固定弁体の下流側に位置し、これに駆動
力を伝える軸も下流側に位置するため、軸のシール部の
耐久性を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例における電動弁を示す切欠断面図
、第２図は同要部の斜視構成説明図、第３図は同制御回
路構成図、第４図（ａｔは同第２の実施例を示す側面一
部切欠断面図、同（ｂｌは同正面図、同（ｃｌは同上面
図、第５図は同実施例に用いた弁体を示す斜視図、第６
図は従来の電動弁を示す切欠断面図である。１７・・・・・・弁板体、１８・・・・・・固定弁体、
１９・・・・・・動弁体、２０・・・・・・０リング（
シート手段）、２１・・・・・・廻り止め金具（回転防
止手段）、２１′・・・・・・バックアップシート（支
持部）、２４・・・・・・軸、２８・・・・・・シンク
ロナスモータ（電気的駆動手段）。ｌ７−−−升程４本ｌ８−ｍ−固定弁４本ｔＱ−＝ｉプフ弁インドー纂　２！！ｌ第３図第５図６／第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁框体と、開口部を有した平板状の固定弁体と、
この固定弁体と前記弁框体との間の隙間を埋めるシール
手段と、前記固定弁体の回転を防止する回転防止手段と
、前記固定弁体の下流側に設けられた固定弁体に密着当
接する開口部を有した平板状の動弁体と、この動弁体を
前記弁框体に変圧方向に支持する支持部と、前記動弁体
に駆動力を伝える軸と、この軸を駆動する電気的駆動手
段とを備えた電動弁。
（２）固定弁体とシール手段は、受圧方向に自由度を持
たせてシールを行なった特許請求の範囲第１項記載の電
動弁。
（３）回転防止手段は、固定弁体の付勢ばね受けを兼ね
た特許請求の範囲第１項記載の電動弁。
（４）支持部は、滑り材を介して弁框体に荷重を受けた
特許請求の範囲第１項記載の電動弁。